深空场照片群星闪烁，暗藏宇宙演化的秘密

詹姆斯韦伯空间望远镜揭示了200个深空星系的距离

詹姆斯韦伯空间望远镜持续揭秘宇宙历史。

詹姆斯韦伯空间望远镜第一批发布的图像之一（JWST或韦伯望远镜）,发布于2022年7月··11日，图中至少有7000颗恒星在闪烁（图源：航天局，航天局，加拿大航天局以及空间望远镜研究所）

航天局的詹姆斯韦伯空间望远镜帮助天文学家测量形成于宇宙早期的近200个星系和星团的距离。

2022年7月11日发布的第一批詹姆斯韦伯空间望远镜拍到的图片中，有一张捕捉到深空中至少7，000个星系在闪烁。这张照片是天文学家研究星系随时间变化状况的宝库。

最新一项由加拿大科学家主导的研究，第一次在图像中测量了星系之间的距离，揭示了距离地球百亿光年以外的巨大星星的集合。（宇宙本身诞生了137亿年）。

“这些星团是非常理想的长期研究的目标，有助于我们更好理解星系以及孕育他们的星团是如何演化的。”研究小组成员在10月31日蒙特利尔大学的一次发布会上说道。

詹姆斯韦伯空间望远镜的使命主要包括探测宇宙深处，揭秘大爆炸以后的种种变化。大爆炸诞生了我们的宇宙，并使宇宙急剧膨胀。天文学家对大爆炸接下来发生的事情仍有疑问，比如光是如何产生的，第一批恒星怎样形成，什么时候第一批星系聚集出现。

2021年12月投入运行的NASA望远镜耗资百亿美元，装备了很多先进设备。其中就有加拿大的NIRISS（近红外成像仪和无狭缝光谱仪），这个设备为从遥远的恒星和星系中收集光谱信息或者叫光线特征信息做了优化。光谱能揭示一些信息，比如通过红移能计算目标天体的距离——红移是指，由于宇宙的膨胀，光线都被拉伸到光谱的红光一侧，看上去星星都在离我们远去。

“NIRISS是完美的工具，因为它能马上测量出数百个星系得红移，” 论文的主要作者Gaël Noirot，是新斯科舍省哈利法克斯市圣玛丽大学的博士后研究者，在一次采访中说道，“我们最新发表的研究将会成为天文学界的宝贵资源，开创学界研究的新纪元。”

SMACS 0723星系团深空场图像仅曝光12.5小时后拍摄而成。图中模糊的星团正发出130亿年前的光线。（图片来源：航天局，航天局，加拿大航天局以及空间望远镜研究所）

这项研究表明，SMACS 0723星系团中的新发现的星系，或者更大范围的星系，它们的光线需要40多亿年才能到达地球。天文学家持续收集此类距离信息来深入研究在暗物质的影响下结构如何变化。暗物质几乎占宇宙质量的80%，影响广泛比如会影响到膨胀率。但是暗物质只可能在引力作用下观察到，很难用图表揭示。

研究中的其他发现也与光线有关。研究小组观察到3个天体密度大于一般单独存在的星系中天体密度。这一发现表明SMACS 0723星团中可能存在三个新发现的星团，距离地球大约80-100亿光年。

而且，这些超大密度区域存在着2022年9月发现的“烟花星系”。烟花星系距离地球90亿光年，内部可能存在着宇宙中第一诞生的星团。最新发现的超大密度区域表明烟花星系不是孤例。

“事实就是烟花星系并不孤独，而是一个星系群中的一员，这对研究大爆炸之后第一批星团如何形成是很重要的启示。”研究的合作者Marcin Sawicki说道，他是加拿大圣玛丽大学的教授，也是加拿大学会研究主席，他也合作参与了2022年烟花星系的研究。

加拿大远红外光谱仪器星系调查组织的成员，还有论文作者，将会在韦伯空间望远镜第二年度的观测中再次使用NIRISS。他们计划进入更远的深空场中寻找新的星系，星团和超大密度区域。

BY:Elizabeth Howell

FY:小白

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